Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах
The solution to the problem of negative impact on the ecology of fossil fuel consumption is the use of electrochemical energy sources. The special attractiveness has shown of lithium power sources is highlighted and the need to develop new cheap electrode materials and electrolytes with unique prope...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/597 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543930630275072 |
|---|---|
| author | Kuksenko, S. P. Kaleniuk, H. O. Tarasenko, Yu. O. Kartel, M. T. |
| author_facet | Kuksenko, S. P. Kaleniuk, H. O. Tarasenko, Yu. O. Kartel, M. T. |
| author_sort | Kuksenko, S. P. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:01:44Z |
| description | The solution to the problem of negative impact on the ecology of fossil fuel consumption is the use of electrochemical energy sources. The special attractiveness has shown of lithium power sources is highlighted and the need to develop new cheap electrode materials and electrolytes with unique properties. The peculiarities of the behavior of lithium and the formation of a layer of reaction products on its surface upon contact with a liquid organic electrolyte have considered. The analysis of the main problems and ways of their solution at use of conversion electrodes of the II type for lithium-ion batteries has carried out. Emphasis is placed on the need to use in the development of new electrode materials of such parameters as capacity loading and accumulated irreversible capacity of the electrodes. The triad “electrode – solid electrolyte interphase – electrolyte” is considered as a basis of a systematic approach to the creation of new generations of lithium power sources. The optimal scenarios have proposed for the formation of an effective solid electrolyte interphase on the surface of the electrodes. The advantages of electrolytes based on fluoroethylene carbonate with synergistic acting additives of vinylene carbonate and ethylene sulfite are described. A new strategy for the use of “secondary” silicon nanomaterials to prevent direct contact of its surface with the electrolyte has considered. It has shown that the solid electrolyte interphase is a dynamic system that self-organizes from the unstable state into a stable one. The electrochemical behavior of electrodes with silicon nanocomposites with high capacity loading and low accumulated irreversible capacity has described. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:23Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-597 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:19Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5972022-06-29T10:01:44Z The triad “electrode – solid electrolyte interphase – electrolyte” as a ground for the use of conversion type reactions in lithium-ion batteries Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах Kuksenko, S. P. Kaleniuk, H. O. Tarasenko, Yu. O. Kartel, M. T. lithium aluminum silicon graphite carbon-riched silicon oxycarbide (glass-like carbon) graphene fluoroethylene carbonate water-based polymeric binders negative conversion electrodes liquid organic electrolytes electrolyte additives літій алюміній кремній графіт збагачений вуглецем оксикарбід кремнію (склоподібний вуглець) графен фторетиленкарбонат полімерні зв’язуючи на водній основі негативні конверсійні електроди рідкі органічні електроліти добавки до електролітів The solution to the problem of negative impact on the ecology of fossil fuel consumption is the use of electrochemical energy sources. The special attractiveness has shown of lithium power sources is highlighted and the need to develop new cheap electrode materials and electrolytes with unique properties. The peculiarities of the behavior of lithium and the formation of a layer of reaction products on its surface upon contact with a liquid organic electrolyte have considered. The analysis of the main problems and ways of their solution at use of conversion electrodes of the II type for lithium-ion batteries has carried out. Emphasis is placed on the need to use in the development of new electrode materials of such parameters as capacity loading and accumulated irreversible capacity of the electrodes. The triad “electrode – solid electrolyte interphase – electrolyte” is considered as a basis of a systematic approach to the creation of new generations of lithium power sources. The optimal scenarios have proposed for the formation of an effective solid electrolyte interphase on the surface of the electrodes. The advantages of electrolytes based on fluoroethylene carbonate with synergistic acting additives of vinylene carbonate and ethylene sulfite are described. A new strategy for the use of “secondary” silicon nanomaterials to prevent direct contact of its surface with the electrolyte has considered. It has shown that the solid electrolyte interphase is a dynamic system that self-organizes from the unstable state into a stable one. The electrochemical behavior of electrodes with silicon nanocomposites with high capacity loading and low accumulated irreversible capacity has described. Вирішенням проблеми негативного впливу на екологію споживання викопного палива є застосування електрохімічних джерел енергії. Висвітлена особлива привабливість літієвих джерел струму та показана необхідность розробки нових дешевих електродних матеріалів й електролітів з унікальними властивостями. Розглянуто особливості поведінки літію та формування на його поверхні при контакті з рідким органічним електролітом шару продуктів реакцій. Проведено аналіз основних проблем та шляхів їхнього вирішення при використанні конверсійних електродів ІІ типу для літій–іонних акумуляторів. Наголошено на необхідності використання при розробці нових електродних матеріалів таких параметрів, як навантажувальна та накопичена необоротні ємності електродів. Тріада «електрод – ізолюючий поліфункціональний шар – електроліт» розглядається як засади системного підходу до створення нових поколінь літієвих джерел струму. Запропоновані оптимальні сценарії формування ефективного ізолюючого поліфункціонального шару на поверхні електродів при контакті з електролітом. Описані переваги електролітів на основі фторетиленкарбонату із сінергічно діючими добавками вініленкарбонату та етиленсульфіту. Розглянута нова стратегія застосування «вторинних» наноматеріалів кремнію із запобіганням прямого контакту його поверхні із електролітом. Показано, що ізолюючий поліфункціональний шар є динамічною системою, що самоорганізується через нестабільний стан у стабільний. Описана електрохімічна поведінка електродів із нанокомпозитами кремнію з високою навантажувальною та низькою накопиченою необоротною ємностями. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2021-08-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/597 10.15407/hftp12.03.226 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 12 No. 3 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 226-279 Химия, физика и технология поверхности; Том 12 № 3 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 226-279 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 12 № 3 (2021): Хімія, фізика та технологія поверхні; 226-279 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp12.03 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/597/605 Copyright (c) 2021 S. P. Kuksenko, H. O. Kaleniuk, Yu. O. Tarasenko, M. T. Kartel |
| spellingShingle | літій алюміній кремній графіт збагачений вуглецем оксикарбід кремнію (склоподібний вуглець) графен фторетиленкарбонат полімерні зв’язуючи на водній основі негативні конверсійні електроди рідкі органічні електроліти добавки до електролітів Kuksenko, S. P. Kaleniuk, H. O. Tarasenko, Yu. O. Kartel, M. T. Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах |
| title | Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах |
| title_alt | The triad “electrode – solid electrolyte interphase – electrolyte” as a ground for the use of conversion type reactions in lithium-ion batteries |
| title_full | Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах |
| title_fullStr | Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах |
| title_full_unstemmed | Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах |
| title_short | Триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах |
| title_sort | триєдність «електрод–ізолюючий поліфункціональний шар–електроліт» – підґрунтя для використання конверсійних типів реакцій у літій–іонних акумуляторах |
| topic | літій алюміній кремній графіт збагачений вуглецем оксикарбід кремнію (склоподібний вуглець) графен фторетиленкарбонат полімерні зв’язуючи на водній основі негативні конверсійні електроди рідкі органічні електроліти добавки до електролітів |
| topic_facet | lithium aluminum silicon graphite carbon-riched silicon oxycarbide (glass-like carbon) graphene fluoroethylene carbonate water-based polymeric binders negative conversion electrodes liquid organic electrolytes electrolyte additives літій алюміній кремній графіт збагачений вуглецем оксикарбід кремнію (склоподібний вуглець) графен фторетиленкарбонат полімерні зв’язуючи на водній основі негативні конверсійні електроди рідкі органічні електроліти добавки до електролітів |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/597 |
| work_keys_str_mv | AT kuksenkosp thetriadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries AT kaleniukho thetriadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries AT tarasenkoyuo thetriadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries AT kartelmt thetriadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries AT kuksenkosp triêdnístʹelektrodízolûûčijpolífunkcíonalʹnijšarelektrolítpídgruntâdlâvikoristannâkonversíjnihtipívreakcíjulítíjíonnihakumulâtorah AT kaleniukho triêdnístʹelektrodízolûûčijpolífunkcíonalʹnijšarelektrolítpídgruntâdlâvikoristannâkonversíjnihtipívreakcíjulítíjíonnihakumulâtorah AT tarasenkoyuo triêdnístʹelektrodízolûûčijpolífunkcíonalʹnijšarelektrolítpídgruntâdlâvikoristannâkonversíjnihtipívreakcíjulítíjíonnihakumulâtorah AT kartelmt triêdnístʹelektrodízolûûčijpolífunkcíonalʹnijšarelektrolítpídgruntâdlâvikoristannâkonversíjnihtipívreakcíjulítíjíonnihakumulâtorah AT kuksenkosp triadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries AT kaleniukho triadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries AT tarasenkoyuo triadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries AT kartelmt triadelectrodesolidelectrolyteinterphaseelectrolyteasagroundfortheuseofconversiontypereactionsinlithiumionbatteries |